صمم علماء جامعة ستانفورد طلاءًا جديدًا يمكن أن يساعد في تقليل اعتمادنا المتزايد عليه مكيفات الهواء و مشعات.
إنه يأتي بمجموعة من الألوان وإذا تم استخدامه بشكل صحيح يمكن أن يقلل بشكل كبير من فواتير الكهرباء والانبعاثات.
الطلاء قادر على عكس ما يصل إلى 80% من ضوء الشمس تحت الأحمر المتوسط، وهو ما يعكس 10 مرات أكثر من الدهانات الملونة التقليدية.
يتم امتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة عمومًا على شكل حرارة عن طريق أسطح المباني. عند استخدامه على السطح الخارجي للمبنى، يحتفظ الطلاء بالحرارة من الخارج ويمكن استخدامه في الداخل للحفاظ على الحرارة في الداخل.
هكذا قام مطورو اللوحة يقول فهو يوفر “حلاً لتوفير الطاقة على مدار العام” يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من المناخات.
عند اختباره في ظروف شديدة الحرارة بشكل مصطنع، قلل الطلاء من كمية الطاقة اللازمة لتبريد المساحة المغلقة بنسبة 21% تقريبًا. تم اختباره في ظروف باردة بشكل مصطنع، مما أدى إلى تقليل الطاقة اللازمة لتدفئة المساحة بنسبة 36%.
في جميع أنحاء المبنى بأكمله، يقدر الباحثون أن الطلاء يمكن أن يوفر 7.4% من الطاقة اللازمة لتدفئة أو تهوية أو تبريد مبنى سكني متوسط الحجم.
وهذا ليس مبلغا صغيرا، خاصة بالنظر إلى المباني في الولايات المتحدة المساهمة بنحو 40 في المئة من إجمالي استهلاك الطاقة في البلاد، ويستخدم جزء كبير منه في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
في جميع أنحاء العالم، أصبحت درجات الحرارة القصوى أكثر شدة وتكرارًا مع تغير المناخ، وفي كثير من الحالات تظل مكيفات الهواء هي الوسيلة الأساسية لمكافحة الحرارة.
وبحلول عام 2050، تشير بعض التقديرات إلى أنه سيتم تركيب مكيفات الهواء في ثلثي المنازل في جميع أنحاء العالم. وفي حين أن هذه الأجهزة يمكن أن تنقذ الأرواح بلا شك، إلا أنها ليست الطريقة الأرخص أو الأكثر صداقة للبيئة لتبريد المباني، مما يساهم في انبعاثات الكربون وتلوث الهواء، مما يعرض حياة الناس للخطر.
تساعد الدهانات والورنيشات الأخرى على عكس ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، ولكن هذا الإصدار الجديد من جامعة ستانفورد ليس فقط ابيض ناصع أو المال. يشمل تنوع ألوانه الأبيض والأزرق والأحمر والأصفر والأخضر والبرتقالي والأرجواني والرمادي الداكن.
قوس قزح هذا ممكن لأن الطلاء الجديد يتكون من طبقتين مطبقتين على التوالي. الأولى هي الطبقة السفلية العاكسة، والتي تحتوي على رقائق الألومنيوم الفضية. أما الطبقة الثانية فهي طبقة علوية شفافة تعمل بالأشعة تحت الحمراء وتحتوي على جسيمات نانوية غير عضوية ملونة.
يحتوي هذا التصميم ذو الطبقة المزدوجة على تم إنشاؤه من قبل لتعكس أطوال موجية أخرى من الأشعة تحت الحمراء، لذا فهي ليست فريدة تمامًا، على الرغم من أنها تبدو فعالة جدًا.
يقول المؤلفون: “تعدد استخدامات الطلاء”. يكتب“مع إمكانية تطبيقه على أسطح مختلفة من مختلف الأشكال والمواد، يجعل الدهانات مفيدة للغاية في مجموعة من السيناريوهات”.
عند استخدامه على السطح الخارجي للمبنى، يمر ضوء الأشعة تحت الحمراء القادم من الشمس عبر الطبقة العليا من الطلاء ويرتد عن الطبقة السفلية التي تشبه المرآة. وبهذه الطريقة، لا يمتص المبنى حرارة الشمس.
وأفضل ما في الأمر هو أن هاتين الطبقتين طاردتان للماء وتعملان في البيئات الرطبة والحارة.
“بالنسبة لكل من التدفئة والتبريد، نحتاج إلى تقليل استهلاك الطاقة والانبعاثات على مستوى العالم للوصول إلى أهدافنا المتمثلة في خفض الانبعاثات. » قال يي كوي، عالم المواد من جامعة ستانفورد.
“إن كيفية تقليل التبادل الحراري بين أماكن المعيشة والعمل البشري والمناطق المحيطة بها تحظى باهتمام متزايد، كما أن هناك طلبًا على مواد جديدة لتحسين العزل، مثل الأفلام منخفضة الانبعاث للنوافذ.”
ويواصل الفريق تحسين تقنيته ويأمل في طرح الطلاء في الأسواق في المستقبل.
ونشرت الدراسة في بناس.
